专利名称：在放射疗法治疗中考虑肿瘤运动的方法
在方M疗法治疗中考虑肿瘤运动的方法
方謝疗縣用诸如x线方謝之类的方謝对诸如癌劍中瘤之类的各种疾病进 行治疗的方法。在对疾病组织施加放射的过程中， 一對建康组织也暴驗所述 娜中。暴驗鄉中的麟组织可引起与治疗相关的并发症。因此，所期望 的是正确和精确地勾画疾病区域，以便将方謝主要施加到疾病组织并4娜加到 周围自组织的方 最小。
对治疗区域(i-枝帽标体积或PTV)的正确和精确勾画并入了在局部治疗 期间戶脱目标的运动。由于PTV包括疾病组织的轮廓以及考虑至U患者安置和运 动體的边际，所以一^ 组织将暴 方謝中。在方謝疗法治疗期间，患 者可接收可在延长时间段上发生的局部治疗。疾病组织和周围 组织在这个 时间段上的运动是不可避免的，并增加了暴露到方谢中的自组织的量。运动 可以是患者的物理运动(安置误差)或者包括疾病组织在内的内部组织的运动 和变形，其中这些内部组织的运动和变形由诸如心脏、呼吸和消化系统之类的
生理功會浙弓胞，離作为诸如肿瘤大小的M^之类的治疗响应的结果而导致。
可舰4D成像和呼吸门控或动态校准的结合来考虑诸如呼吸和心脏运动 之类的一些运动，以便将肿瘤运动誠到治疗中去，从而允i權高PTV的精确 度。另外，这种信息能够通过量化呼吸循环期间的运动来使得对齡治疗期上 释放的真实剂量的计算更准确。然而，肿瘤运动的估算需要利用在二维切片上 手动勾勒柳中瘤描绘或交互式分割工具。这僧程非常耗时并缺乏可再现性。 因而，需要在方謝疗法治疗期间准确、t舰并可彰也考虑运动的方謝疗法处理。
本发明目的在于一种^^M疗法治疗期间考虑肿瘤运动的方法和设备。局 部内和局部间运动影响娜疗法计戈啲准确性和精确性。在此公开的方法和设 ^f共了方謝疗法itfe啲周斯性更新以考虑肿瘤的运动。
在一个实施例中，获取方謝疗法计划图像。根据iM^it^幅像开发方謝 疗法计划。然后导出局部放射疗法治疗方式。为那，于己更新的放射疗法计 划的局部娜疗法治疗方式，获取鄉疗法治疗图像，对这些图f織行自动分
害拼且接着对其进行可变形配准。这允许给定的局部娜疗法治疗以肿瘤的当
前大小和健为基础，从而进行更精确的剂量释放。
在并入其中并构M说明书一部分的附图中阐述了本发明的各实施例，它 们与上面给出的本发明一般性描述、以及下面给出的详细描述一起用来阐述本
发明的原理。本领域的技术人员将会意识到，这些阐述性实施例并不意I5^对
本发明柳蹄ij，而仅是麟了并A^发明原理的示例。
图1说明了在方M疗法治疗中考虑肿瘤运动的方法的处理流程图。
图2说明了在呼吸循环的不同阶段获取的两个三维CT的轴向切片中的被
分割的肿瘤和肺。
图3说明了可在方 "疗法治疗中考虑肿瘤运动的设备的一个，例的示意图。
此处公开的、在方，疗法治疗中考虑肿瘤运动的方法提供了对经^^f疗 法治疗的肿瘤的自动运动估算。该方^JI供了肿瘤的自动分割，然后将其用在 配准算法中以关联相似点并考虑运动。该方法允许准确、快速和可靠地更新 PTV，以允许鹏的方妇牙治疗。ilil在舰治疗期间以及在局部娜治疗之间 考虑肿瘤和周围组织的运动(诸如图2戶际)，可以更新娜it^以考虑患病组 织和处于危险的周围器官的运动。更新的方，疗法it^允许更精确地将方M应 用到期望的目标区域并最小化暴露于放射的 组织。
在所公开方法的一个实施例中，通过利用与自动分割算法相结合的可^ ^ 图像配准算法，提供了一种零点击(zeroclick)自动肿瘤运动估算。值得注意 的是，可4顿倒可适合的可变形配准和自动分害啲结合。例如，配准算法可以 以任何基于可'郷体元的酉己准方法为基础。在一i^寺定实施例中，例如，分割 算法可以以用于对^^结进行自动分割的方法为基础，Mffi准算法以可，B 样条或弹性##条配准方法为基础。在2001年由CRC Press出版的、V Hajnal, D. Hill,D.Hawkes (编辑)所著的"Medical Image Registration"中公开了这种配准 方法，其全部公开通过引用于此并入。在以Wiemker and Koninklijke Philips ElectronicsN. V的名义并且标题为"Computer-Aided Detection of Lung-Nodules" 的国P辦抻请公开WO2004046995A2中公开了适当分割处理的示例，其顿
公开m引用于此并入。
图3说明了可以在^t疗法期间考劇中瘤运动的设备l的一个实施例。设
备1包括处理单元3，其连接到用于获耳X^ 9的图像6的成像设备5和用于对 对象9进行放射的放射设备7。本领域的技术人员将会意i昭lj，成像设备5和放 射设备7可以是分别^^对象的图像和对)^a行方M的各种不同设备。例如， 成像设备可以是CT、 MRI、超声、SPECT/CT、 PET/CT、 X线鄉4也成像设备。 处理单元3还可采用很多不同单元的形式，只要该处理单元售執行此 述的 方法或处理即可。
图1说明了用于实U中瘤运动的零点击(zeroclick)自动化的方法的一个 可能实施例。处理开始于10并且接着在20处获l^謝治疗i伐個像。在30处， 根据方謝治疗计划图像开^^謝治疗计划。该方謝治疗计划描绘肿瘤和可选的 周围器官的轮廓，并规定给M所勾勒区域的Mf剂量。为在图1中的35处所
示的方i^疗法治疗实现该方M疗法it^。
方謝疗法治疗部分是 ^见定方謝剂量的一部分。例如，娜疗法治疗可 包含30个分离的部分，一4^分为一个月过程中的一天。在S^面，如下戶/M， ^^方謝治疗部分可以以更新的娜治疗it^j为基础。然而，应该意i诏啲是， 可能不是每次治疗都需要更新的放射疗法计划。例如，可以为每隔一次方M疗 法治疗、每三次疗法治疗或在一些其他常规或非常规间隔的基础上获取魏的 方，疗法计划。获取更新的放射治疗的间隔取决于肿瘤和处于危险的器官的相 对运动量、以及为了皿成功的治疗而需要的精确度。
对于给定的放射疗法治疗35，在40处获取自疗法治疗图像。然后在50 自动分割这些图像。接着处理移动到60，其中在己分割的图像上执行可^^酉己 准。可变形配准允许成像区域的轮廓基于所勾勒区域的运动而发生变形。所勾 勒区域的运动可源自患者的运动、由患者生理系统弓胞的内部器官的运动、所 勾勒区域的大小改变或它们的组合。成像区域的已，勾勒的区域允许OT疗 法i钱瞎于新的、更准确勾勒的区鄉行Mf 。在70处，更新Mt疗法i找拼 出J鹏部Wt疗法治疗。如果^^謝疗法治疗35中存在另外的局部治疗，贝ij所 述方法循环75回到40。如果没有另夕卜的局部方謝疗法治疗，则戶;f^方法前进到 80，在此完成i^^f疗法治疗。
已经参考一个或多个雌实施例描述了本发明。明显的是，其他人在阅读 并理解了本说明书后将会想到修改或更换。本发明意图包括所有在附加权利要
求或其等同物范围内的这^f參改和更换。
权利要求
1、一种在放射疗法治疗期间考虑肿瘤运动的方法，包含(a)获取放射计划图像(b)开发放射治疗计划；以及(c)执行第一组局部放射疗法治疗，每一个局部放射疗法治疗包含(i)获取放射治疗图像；(ii)生成所述放射治疗图像的自动分割；(iii)执行所分割的放射治疗图像的可变形配准； (iv)基于所分割的放射治疗图像的可变形配准来更新所述放射疗法计划；以及(v)基于所更新的放射疗法计划提供放射治疗。
2、 如权利要求1的方法，还包含执行第1服部方謝疗法治疗，每一怖含基于先前娜疗法i钱鹏供娜治疗。
3、 女口权利要求2的方法，其中戶腿第一会,部方謝疗法治疗和臓第I^且局部娜疗法治疗乡M^整的方謝疗法治疗。
4、 如权利要求2的方法，其中在方爐疗法治疗过程中，在相互间散布戶服 第一纟，部方J(^疗法治疗和戶;M第二纟IM部方，疗法治疗。
5、 如权利要求4的方法，其中^^M方Mf疗法治疗期间，以设定间隔在相互间散布戶膽第一,部方熵疗法治疗和戶;M第二会賜部方謝疗法治疗。
6、 如权利要求l的方法，其中戶脱方謝治疗图像的自动分割基于用于对肺 结节进行自动分割的方法。
7、 如权利要求1的方法，其中所分割的放射治疗图像的可，配M于可 变形B样条或弹性##条配准方法。
8、 一种用于在方，疗法治疗期间考虑肿瘤运动的设备，包含-(a) 用于获^^M计划图像的装置(5);(b) 用于幵^5M疗法计划的装置(3);以及(c) 用于执蹄一,部娜疗法治疗的體，每一个局部娜疗法治疗包 含(i)用于获取Mf治疗图像的装置(5); (ii) 用于生^^^^射治疗图像的自动分割的装置；(iii) 用于执行所分割方M治疗图像的可^配准的装置；(iv) 用于基于所分害IJMt治疗图像的可，配准来更新Mt疗法计 划的装置；以及(力用于基于所更新的放射疗法if^掛共放射治疗的装置(7)。
9、 如权利要求8的设备，还包含用于第1M部^f疗法治疗的装置，每 一賴含用于基于先前方鄉疗法itfe鹏臓台疗的體。
10、 如权利要求9的设备，其中戶/M^—组局部，疗法治疗和戶;M第二组局部方謝疗法治疗乡贼識的方謝疗法治疗。
11、 如权利要求9的设备，其中在方謝疗法治疗过程中，相互间散布戶腿 第一组局部方Mt疗法治疗和戶腿第二组局部方謝疗法治疗。
12、 如权利要求ll的设备，其中^^f^J謝疗法治疗期间，以设定间隔在相互间散布戶;M第一组局部方M疗法治疗和戶;M第二组局部方M疗法治疗。
13、 如权利要求8的设备，其中戶;M用于生^J謝治疗图像的自动分害啲體包括基于用于对肺结节进行自动分害啲方、MS行分割的體。
14、 如权利要求8的设备，其中所 1行所分割方謝治疗图像的可 配准的 包括基于以可 体元为基础的配准方皿行配准的装置。
15、 一种方謝疗法i悄j工具，包含 接il^謝疗法射個像的驢； 勾勒方i^疗法计划图像的选择区域的装置；向戶;fti疗法i钱u图像中的^h所勾勒区域分配方謝剂量的體；接^J，疗法治疗图像的，； 生^^l^疗法治疗图像的自动分割的體； 执行所分割娜疗法治疗图像的可娜酉滩的體；和 基于所分割放射疗法治疗的可变形配准来调整所选勾勒区域的轮廓的装
全文摘要
提供了一种在放射治疗期间考虑肿瘤运动的方法和设备。该方法允许基于更新的放射治疗计划的放射疗法治疗。对于每一个导致更新放射治疗的局部放射疗法治疗，获取放射治疗图像，自动进行分割，然后经受可变形配准以开发更新的轮廓和更新的放射疗法计划。设备(1)包括处理单元(3)，其连接到获取对象(9)的图像(6)的图像设备(5)和对对象(9)进行放射的放射设备(7)。
文档编号A61N5/10GK101365511SQ200680025523
公开日2009年2月11日 申请日期2006年7月10日 优先权日2005年7月14日
发明者M·考斯, T·麦克努特, V·佩卡 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司